燃?xì)夥植际侥茉凑净瘜W(xué)水系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化

張征++王惠豐

摘 要：本文經(jīng)對化學(xué)水處理系統(tǒng)在方案選擇和布置優(yōu)化兩個方面方面進行詳細(xì)的介紹，著重對比了綜合系統(tǒng)和獨立系統(tǒng)、聯(lián)合布置和分散布置之間的特點，并對比分析了其運行功能性和技術(shù)經(jīng)濟性，結(jié)果表明綜合系統(tǒng)和聯(lián)合布置方案具有設(shè)備利用率高、系統(tǒng)占地少、系統(tǒng)公用性高、管路連接短、建筑體積小、一二期結(jié)合率高和工程造價低等優(yōu)點。因此本工程化學(xué)水處理系統(tǒng)采用綜合系統(tǒng)和聯(lián)合布置方案。

關(guān)鍵詞：化學(xué)水處理 綜合系統(tǒng) 聯(lián)合布置 節(jié)省占地投資

中圖分類號：TM619 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0062-02

節(jié)約用水是我國一項長期的基本國策，燃?xì)夥植际侥茉凑镜乃Y源論證批復(fù)通常要求采用城市污水處理廠的再生水，促進水資源的高效利用和環(huán)境保護。

城市再生水作為循環(huán)水系統(tǒng)補水的深度處理和能源站化學(xué)水相關(guān)的鍋爐補給水及熱網(wǎng)補充水處理系統(tǒng)、循環(huán)排污水處理系統(tǒng)及工業(yè)廢水處理系統(tǒng)整合成一個水處理島的設(shè)計思路符合建設(shè)節(jié)約型企業(yè)的理念。

工藝設(shè)計優(yōu)化過程需綜合考慮合并相同功能的設(shè)備并集中配電、控制、現(xiàn)場化驗、壓縮空氣等輔助設(shè)施，縮短各系統(tǒng)之間的輸送管道、電氣和熱控專業(yè)輸送至各系統(tǒng)的廠區(qū)電纜，降低了泄漏事故率和檢修率，使水島方案具有更為簡便的運行操作管理。

1 工程概況

某燃?xì)夥植际侥茉凑疽?guī)劃裝機容量4×200 MW級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組，分二期建設(shè)，一期工程建設(shè)2×200 MW級機組。

循環(huán)水補充水水源為：城市再生水，水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

根據(jù)循環(huán)水運行工況，再生水石灰軟化處理水量為330 t/h，循環(huán)水旁流石灰軟化系統(tǒng)處理水量為200 t/h。循環(huán)水旁流處理出水80 t/h作為鍋爐補給水處理系統(tǒng)水源，其余返回循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水經(jīng)旁流處理后濁度<5NTU、pH：7～8.5、甲基橙堿度（以CaCO3計）<200mg/L[1]。

鍋爐補給水水源采用經(jīng)石灰軟化后的循環(huán)水排污水。鍋爐補給水量14 t/h。補水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：硬度≈0μmol/L、二氧化硅≤20μg/L、電導(dǎo)率（25℃）≤0.2μs/cm[2]。

2 化學(xué)水處理系統(tǒng)工藝方案的選擇

該廠全部使用再生水作為電廠的補充水，根據(jù)再生水的水質(zhì)特點，結(jié)合全廠水量平衡，在處理工藝及布置上要求統(tǒng)一規(guī)劃以增加設(shè)備的公用性、減少設(shè)備投資。預(yù)留二期的設(shè)備擴建位置。

2.1 方案一：綜合系統(tǒng)

綜合系統(tǒng)是將循環(huán)水石灰軟化系統(tǒng)、循環(huán)水排污水石灰軟化系統(tǒng)、鍋爐補給水處理系統(tǒng)及熱網(wǎng)補充水處理系統(tǒng)等組成同一系統(tǒng)進行綜合設(shè)計的方案。其核心原則是統(tǒng)一考慮整個化學(xué)水系統(tǒng)的水量水質(zhì)，實現(xiàn)逐級用水和系統(tǒng)備用的目標(biāo)。

綜合系統(tǒng)的主要流程如圖1所示。

2.2 方案二：獨立系統(tǒng)

獨立系統(tǒng)是將循環(huán)水石灰軟化澄清過濾系統(tǒng)與鍋爐補給水處理系統(tǒng)獨立運行。其工藝流程如圖2所示。

2.3 綜合系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)優(yōu)缺點對比表（見表2）

2.4 綜合系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)主要設(shè)備投資對比表（見表3）

3 化學(xué)水處理系統(tǒng)布置方案的選擇

3.1 方案一：集中布置

集中布置方案即將鍋爐補給水及熱網(wǎng)補充水處理、循環(huán)水補水石灰軟化澄清過濾處理、循環(huán)水排污水旁流過濾處理、工業(yè)廢水處理4個系統(tǒng)的設(shè)備和設(shè)施按照功能的要求合并同類項后，集中布置在一個綜合性的化學(xué)水處理區(qū)域內(nèi)，在布置一期設(shè)備的同時，考慮到二期擴建新增設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)擴建新增設(shè)備位置。具體布置如下。

PCF過濾器、活性炭過濾器、超濾裝置、一級反滲透裝置、二級反滲透裝置、EDI裝置、石灰筒倉、脫水機、二氧化氯發(fā)生裝置、主要水泵及加藥設(shè)備等布置在室內(nèi)；各類水箱、鹽酸貯存罐、硫酸貯存罐、凝聚劑儲存罐、酸洗廢水池、回收水池、軟水池、超濾水箱、一級淡水箱、除鹽水箱、機械加速澄清池等布置在室外。

3.2 方案二：分散布置

分散布置即將上述各系統(tǒng)分別布置在不同的區(qū)域內(nèi)，各系統(tǒng)分別預(yù)留二期擴建場地。

3.3 集中布置與分散布置的綜合對比表

集中布置與分散布置的各項性能指標(biāo)詳見綜合對比表（見表4）。

電氣設(shè)計方面，對水處理島內(nèi)中水處理系統(tǒng)、鍋爐及熱網(wǎng)補給水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)和其他電廠水處理系統(tǒng)的75 kW以下小負(fù)荷電機列入MCC段，設(shè)置在各單元就地，對大于75 kW的設(shè)備將考慮由主廠房電氣配電間的PC段統(tǒng)一配電，減少各單元變壓器設(shè)備和就地電氣配電間?？刂品矫妫梢哉蠟樗W(wǎng)集中控制系統(tǒng)，采用一個控制室進行集中控制，便于運行管理，可以節(jié)省建筑費用[3]。

4 結(jié)語

從表3可以看出，綜合系統(tǒng)較獨立系統(tǒng)相比節(jié)省占地945 m2、節(jié)省設(shè)備投資74.3萬元，且綜合系統(tǒng)相比獨立系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、碳酸鹽濃縮倍率低、設(shè)備公用率高、運行管理方便等優(yōu)點，采用綜合系統(tǒng)更加安全可靠、經(jīng)濟合理?；瘜W(xué)水綜合處理系統(tǒng)集中布置比分散布置共節(jié)約占地453.4 m2、節(jié)約建筑面積115 m2、節(jié)約投資61.3萬元，而且減少運行人員、方便運行管理等。因此該項目將再生水、循環(huán)水旁流水的石灰軟化處理系統(tǒng)綜合設(shè)計，并將處理設(shè)施集中布置的方案更加合理。

參考文獻

[1] GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB/T12145-1999火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].

[3] 韓買良.火力發(fā)電廠水處理與節(jié)水技術(shù)及工程實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.endprint

摘 要：本文經(jīng)對化學(xué)水處理系統(tǒng)在方案選擇和布置優(yōu)化兩個方面方面進行詳細(xì)的介紹，著重對比了綜合系統(tǒng)和獨立系統(tǒng)、聯(lián)合布置和分散布置之間的特點，并對比分析了其運行功能性和技術(shù)經(jīng)濟性，結(jié)果表明綜合系統(tǒng)和聯(lián)合布置方案具有設(shè)備利用率高、系統(tǒng)占地少、系統(tǒng)公用性高、管路連接短、建筑體積小、一二期結(jié)合率高和工程造價低等優(yōu)點。因此本工程化學(xué)水處理系統(tǒng)采用綜合系統(tǒng)和聯(lián)合布置方案。

關(guān)鍵詞：化學(xué)水處理 綜合系統(tǒng) 聯(lián)合布置 節(jié)省占地投資

中圖分類號：TM619 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0062-02

節(jié)約用水是我國一項長期的基本國策，燃?xì)夥植际侥茉凑镜乃Y源論證批復(fù)通常要求采用城市污水處理廠的再生水，促進水資源的高效利用和環(huán)境保護。

城市再生水作為循環(huán)水系統(tǒng)補水的深度處理和能源站化學(xué)水相關(guān)的鍋爐補給水及熱網(wǎng)補充水處理系統(tǒng)、循環(huán)排污水處理系統(tǒng)及工業(yè)廢水處理系統(tǒng)整合成一個水處理島的設(shè)計思路符合建設(shè)節(jié)約型企業(yè)的理念。

工藝設(shè)計優(yōu)化過程需綜合考慮合并相同功能的設(shè)備并集中配電、控制、現(xiàn)場化驗、壓縮空氣等輔助設(shè)施，縮短各系統(tǒng)之間的輸送管道、電氣和熱控專業(yè)輸送至各系統(tǒng)的廠區(qū)電纜，降低了泄漏事故率和檢修率，使水島方案具有更為簡便的運行操作管理。

1 工程概況

某燃?xì)夥植际侥茉凑疽?guī)劃裝機容量4×200 MW級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組，分二期建設(shè)，一期工程建設(shè)2×200 MW級機組。

循環(huán)水補充水水源為：城市再生水，水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

根據(jù)循環(huán)水運行工況，再生水石灰軟化處理水量為330 t/h，循環(huán)水旁流石灰軟化系統(tǒng)處理水量為200 t/h。循環(huán)水旁流處理出水80 t/h作為鍋爐補給水處理系統(tǒng)水源，其余返回循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水經(jīng)旁流處理后濁度<5NTU、pH：7～8.5、甲基橙堿度（以CaCO3計）<200mg/L[1]。

鍋爐補給水水源采用經(jīng)石灰軟化后的循環(huán)水排污水。鍋爐補給水量14 t/h。補水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：硬度≈0μmol/L、二氧化硅≤20μg/L、電導(dǎo)率（25℃）≤0.2μs/cm[2]。

2 化學(xué)水處理系統(tǒng)工藝方案的選擇

該廠全部使用再生水作為電廠的補充水，根據(jù)再生水的水質(zhì)特點，結(jié)合全廠水量平衡，在處理工藝及布置上要求統(tǒng)一規(guī)劃以增加設(shè)備的公用性、減少設(shè)備投資。預(yù)留二期的設(shè)備擴建位置。

2.1 方案一：綜合系統(tǒng)

綜合系統(tǒng)是將循環(huán)水石灰軟化系統(tǒng)、循環(huán)水排污水石灰軟化系統(tǒng)、鍋爐補給水處理系統(tǒng)及熱網(wǎng)補充水處理系統(tǒng)等組成同一系統(tǒng)進行綜合設(shè)計的方案。其核心原則是統(tǒng)一考慮整個化學(xué)水系統(tǒng)的水量水質(zhì)，實現(xiàn)逐級用水和系統(tǒng)備用的目標(biāo)。

綜合系統(tǒng)的主要流程如圖1所示。

2.2 方案二：獨立系統(tǒng)

獨立系統(tǒng)是將循環(huán)水石灰軟化澄清過濾系統(tǒng)與鍋爐補給水處理系統(tǒng)獨立運行。其工藝流程如圖2所示。

2.3 綜合系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)優(yōu)缺點對比表（見表2）

2.4 綜合系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)主要設(shè)備投資對比表（見表3）

3 化學(xué)水處理系統(tǒng)布置方案的選擇

3.1 方案一：集中布置

集中布置方案即將鍋爐補給水及熱網(wǎng)補充水處理、循環(huán)水補水石灰軟化澄清過濾處理、循環(huán)水排污水旁流過濾處理、工業(yè)廢水處理4個系統(tǒng)的設(shè)備和設(shè)施按照功能的要求合并同類項后，集中布置在一個綜合性的化學(xué)水處理區(qū)域內(nèi)，在布置一期設(shè)備的同時，考慮到二期擴建新增設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)擴建新增設(shè)備位置。具體布置如下。

PCF過濾器、活性炭過濾器、超濾裝置、一級反滲透裝置、二級反滲透裝置、EDI裝置、石灰筒倉、脫水機、二氧化氯發(fā)生裝置、主要水泵及加藥設(shè)備等布置在室內(nèi)；各類水箱、鹽酸貯存罐、硫酸貯存罐、凝聚劑儲存罐、酸洗廢水池、回收水池、軟水池、超濾水箱、一級淡水箱、除鹽水箱、機械加速澄清池等布置在室外。

3.2 方案二：分散布置

分散布置即將上述各系統(tǒng)分別布置在不同的區(qū)域內(nèi)，各系統(tǒng)分別預(yù)留二期擴建場地。

3.3 集中布置與分散布置的綜合對比表

集中布置與分散布置的各項性能指標(biāo)詳見綜合對比表（見表4）。

電氣設(shè)計方面，對水處理島內(nèi)中水處理系統(tǒng)、鍋爐及熱網(wǎng)補給水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)和其他電廠水處理系統(tǒng)的75 kW以下小負(fù)荷電機列入MCC段，設(shè)置在各單元就地，對大于75 kW的設(shè)備將考慮由主廠房電氣配電間的PC段統(tǒng)一配電，減少各單元變壓器設(shè)備和就地電氣配電間。控制方面，可以整合為水網(wǎng)集中控制系統(tǒng)，采用一個控制室進行集中控制，便于運行管理，可以節(jié)省建筑費用[3]。

4 結(jié)語

從表3可以看出，綜合系統(tǒng)較獨立系統(tǒng)相比節(jié)省占地945 m2、節(jié)省設(shè)備投資74.3萬元，且綜合系統(tǒng)相比獨立系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、碳酸鹽濃縮倍率低、設(shè)備公用率高、運行管理方便等優(yōu)點，采用綜合系統(tǒng)更加安全可靠、經(jīng)濟合理?；瘜W(xué)水綜合處理系統(tǒng)集中布置比分散布置共節(jié)約占地453.4 m2、節(jié)約建筑面積115 m2、節(jié)約投資61.3萬元，而且減少運行人員、方便運行管理等。因此該項目將再生水、循環(huán)水旁流水的石灰軟化處理系統(tǒng)綜合設(shè)計，并將處理設(shè)施集中布置的方案更加合理。

參考文獻

[1] GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB/T12145-1999火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].

[3] 韓買良.火力發(fā)電廠水處理與節(jié)水技術(shù)及工程實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.endprint

摘 要：本文經(jīng)對化學(xué)水處理系統(tǒng)在方案選擇和布置優(yōu)化兩個方面方面進行詳細(xì)的介紹，著重對比了綜合系統(tǒng)和獨立系統(tǒng)、聯(lián)合布置和分散布置之間的特點，并對比分析了其運行功能性和技術(shù)經(jīng)濟性，結(jié)果表明綜合系統(tǒng)和聯(lián)合布置方案具有設(shè)備利用率高、系統(tǒng)占地少、系統(tǒng)公用性高、管路連接短、建筑體積小、一二期結(jié)合率高和工程造價低等優(yōu)點。因此本工程化學(xué)水處理系統(tǒng)采用綜合系統(tǒng)和聯(lián)合布置方案。

關(guān)鍵詞：化學(xué)水處理 綜合系統(tǒng) 聯(lián)合布置 節(jié)省占地投資

中圖分類號：TM619 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0062-02

節(jié)約用水是我國一項長期的基本國策，燃?xì)夥植际侥茉凑镜乃Y源論證批復(fù)通常要求采用城市污水處理廠的再生水，促進水資源的高效利用和環(huán)境保護。

城市再生水作為循環(huán)水系統(tǒng)補水的深度處理和能源站化學(xué)水相關(guān)的鍋爐補給水及熱網(wǎng)補充水處理系統(tǒng)、循環(huán)排污水處理系統(tǒng)及工業(yè)廢水處理系統(tǒng)整合成一個水處理島的設(shè)計思路符合建設(shè)節(jié)約型企業(yè)的理念。

工藝設(shè)計優(yōu)化過程需綜合考慮合并相同功能的設(shè)備并集中配電、控制、現(xiàn)場化驗、壓縮空氣等輔助設(shè)施，縮短各系統(tǒng)之間的輸送管道、電氣和熱控專業(yè)輸送至各系統(tǒng)的廠區(qū)電纜，降低了泄漏事故率和檢修率，使水島方案具有更為簡便的運行操作管理。

1 工程概況

某燃?xì)夥植际侥茉凑疽?guī)劃裝機容量4×200 MW級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組，分二期建設(shè)，一期工程建設(shè)2×200 MW級機組。

循環(huán)水補充水水源為：城市再生水，水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

根據(jù)循環(huán)水運行工況，再生水石灰軟化處理水量為330 t/h，循環(huán)水旁流石灰軟化系統(tǒng)處理水量為200 t/h。循環(huán)水旁流處理出水80 t/h作為鍋爐補給水處理系統(tǒng)水源，其余返回循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水經(jīng)旁流處理后濁度<5NTU、pH：7～8.5、甲基橙堿度（以CaCO3計）<200mg/L[1]。

鍋爐補給水水源采用經(jīng)石灰軟化后的循環(huán)水排污水。鍋爐補給水量14 t/h。補水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：硬度≈0μmol/L、二氧化硅≤20μg/L、電導(dǎo)率（25℃）≤0.2μs/cm[2]。

2 化學(xué)水處理系統(tǒng)工藝方案的選擇

該廠全部使用再生水作為電廠的補充水，根據(jù)再生水的水質(zhì)特點，結(jié)合全廠水量平衡，在處理工藝及布置上要求統(tǒng)一規(guī)劃以增加設(shè)備的公用性、減少設(shè)備投資。預(yù)留二期的設(shè)備擴建位置。

2.1 方案一：綜合系統(tǒng)

綜合系統(tǒng)是將循環(huán)水石灰軟化系統(tǒng)、循環(huán)水排污水石灰軟化系統(tǒng)、鍋爐補給水處理系統(tǒng)及熱網(wǎng)補充水處理系統(tǒng)等組成同一系統(tǒng)進行綜合設(shè)計的方案。其核心原則是統(tǒng)一考慮整個化學(xué)水系統(tǒng)的水量水質(zhì)，實現(xiàn)逐級用水和系統(tǒng)備用的目標(biāo)。

綜合系統(tǒng)的主要流程如圖1所示。

2.2 方案二：獨立系統(tǒng)

獨立系統(tǒng)是將循環(huán)水石灰軟化澄清過濾系統(tǒng)與鍋爐補給水處理系統(tǒng)獨立運行。其工藝流程如圖2所示。

2.3 綜合系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)優(yōu)缺點對比表（見表2）

2.4 綜合系統(tǒng)與獨立系統(tǒng)主要設(shè)備投資對比表（見表3）

3 化學(xué)水處理系統(tǒng)布置方案的選擇

3.1 方案一：集中布置

集中布置方案即將鍋爐補給水及熱網(wǎng)補充水處理、循環(huán)水補水石灰軟化澄清過濾處理、循環(huán)水排污水旁流過濾處理、工業(yè)廢水處理4個系統(tǒng)的設(shè)備和設(shè)施按照功能的要求合并同類項后，集中布置在一個綜合性的化學(xué)水處理區(qū)域內(nèi)，在布置一期設(shè)備的同時，考慮到二期擴建新增設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)擴建新增設(shè)備位置。具體布置如下。

PCF過濾器、活性炭過濾器、超濾裝置、一級反滲透裝置、二級反滲透裝置、EDI裝置、石灰筒倉、脫水機、二氧化氯發(fā)生裝置、主要水泵及加藥設(shè)備等布置在室內(nèi)；各類水箱、鹽酸貯存罐、硫酸貯存罐、凝聚劑儲存罐、酸洗廢水池、回收水池、軟水池、超濾水箱、一級淡水箱、除鹽水箱、機械加速澄清池等布置在室外。

3.2 方案二：分散布置

分散布置即將上述各系統(tǒng)分別布置在不同的區(qū)域內(nèi)，各系統(tǒng)分別預(yù)留二期擴建場地。

3.3 集中布置與分散布置的綜合對比表

集中布置與分散布置的各項性能指標(biāo)詳見綜合對比表（見表4）。

電氣設(shè)計方面，對水處理島內(nèi)中水處理系統(tǒng)、鍋爐及熱網(wǎng)補給水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)和其他電廠水處理系統(tǒng)的75 kW以下小負(fù)荷電機列入MCC段，設(shè)置在各單元就地，對大于75 kW的設(shè)備將考慮由主廠房電氣配電間的PC段統(tǒng)一配電，減少各單元變壓器設(shè)備和就地電氣配電間?？刂品矫?，可以整合為水網(wǎng)集中控制系統(tǒng)，采用一個控制室進行集中控制，便于運行管理，可以節(jié)省建筑費用[3]。

4 結(jié)語

從表3可以看出，綜合系統(tǒng)較獨立系統(tǒng)相比節(jié)省占地945 m2、節(jié)省設(shè)備投資74.3萬元，且綜合系統(tǒng)相比獨立系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、碳酸鹽濃縮倍率低、設(shè)備公用率高、運行管理方便等優(yōu)點，采用綜合系統(tǒng)更加安全可靠、經(jīng)濟合理?；瘜W(xué)水綜合處理系統(tǒng)集中布置比分散布置共節(jié)約占地453.4 m2、節(jié)約建筑面積115 m2、節(jié)約投資61.3萬元，而且減少運行人員、方便運行管理等。因此該項目將再生水、循環(huán)水旁流水的石灰軟化處理系統(tǒng)綜合設(shè)計，并將處理設(shè)施集中布置的方案更加合理。

參考文獻

[1] GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB/T12145-1999火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].

[3] 韓買良.火力發(fā)電廠水處理與節(jié)水技術(shù)及工程實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.endprint